Способ измерения частоты гомогенного зародышеобразования перегретой жидкости Советский патент 1985 года по МПК G01N25/02 

Изобретение относится к области исследовния фазовых превращений жидкость-пар, сопровождающихся реализацией метастабильиого (перегретого) состояния жидкости.

Известен способ измерения частоты зароды шеобразовання перегретой жидкости, ошоваяный на измерении среднего времени жизни и объема ее капель, нагретх до заданной температуры в жидкости, несмешивающейся с исследуемой и имеющей по сравнению с ней более высок то температуру кипения 1}

Недостатком данного способа является ограниченность его применения, выданная наличием небольшого числа пар взаимного нерастворимых жидкостей я увеличением их растворимости при повышенных температурах

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения чатоты зародышеобразования перегретой жидкости, основанный на измерении времени жизни и объема перегретой жидкости, naipeваемой до заданной температзфы в резервуаре известного объема с последующим сбросом давления ниже давления насьпцешп(х паров {2J.

Недостатком известного способа является возможность гетерогенного зародышеобразования на поверхности соприкосновения горячей жидкости со стенкой сосуда, что приводит к более раннему вскипанию массы перегретой жидкости, т.е. уменьш гаю ее среднего времени жизни и, соответственно, к росту погрешности в определении частоты гомогенного зародышеобразования.

Цель изобретения - повьшхение точности измерений частоты гомогенного зародышеобразования перегретой жидкости путем устранения кипения на стешсах сосуда.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения частоты гомогенного зародышеобразования перегретой жидаости, включающему нагрев жидкости в сосуде под давлением с последующим сбросом давления ниже давления насыщенных паров и регистрацию промежутка времени от момента сброса давления до начала вскипания, часть исследуемой жидкости нагревают и вводят в ненагретую часть, находящуюся под давлением, превышающим давление насыщенных паров нагретой жидкости, после чего сбрасывают давление ненагретой жидкости.

На чертеже изображено устройство реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит камеру 1 с оптическими окнами 2 на торцах. К камере 1 присоединены трубка 3 и трубопровод 4, образующие вместе с камерой замкнутый контур, заполненный . жидкостью. Трубка 3 снабжена нагревателем 5, а внутри ее размещен поршень 6, шток 7 которого выведен из контура через уплотнение 8 и прикреплен к якорю электромагнита 9. Камера имеет патрубок 10 с вентилем 11 и клапан 12. Устройство также содержит фотоаппарат и фотовспышку, расположенные напротив окон 2, и запускающий вспышку генератор импульсов (не показаны).

Способ измерения заключается в следующем.

Исследуемой жидкостью заполняют 1, трубку 3 и трубопровод 4. Давление на жидкость пошиот через патрубок 10. При отведении поршня 6 в крайнее левое положение нагревают жидкость в трубке 3 с помощью 1 агревателя 5 до заданной температуры, поддерживая давление в трубке и камере выше давления насыщенных паров нагрваемой жидкости, Закрьш вентиль 11, включением злектромагнита 9 выталкивают ядро нагретой жидкости поршнем 6 из трубки 3 в камеру 1. Открыв клапан 12, сбрасывают давление в камере. В момент срабатывания клапана 12 на генератор импульсов поступает входной сигнал и после выбранной задержки времени запускается фотовспыщкт для фотографирования вскипания перегретой жидкости.

Измерение для данной температуры многократно повторяют при разном времени задержки фотографирования.

Частоту зародьпиеобразования перегретой жидкости находят из выражения

.-S

где М - среднее число, пузырьков, зафиксированных на фотографиях при данной температуре;

t - среднее время задержки фотографирования;

V - средний объем перегретой жидкости, равный объему горячего ядра за вычетом объема охлащшшегося слоя толщиной | где об - г температуропроводность жидкости.

Предлагаемый способ измерения частоты гомогенного зародышеобразования перегретой жидкости позволяет оценить зтот параметр с более высокой точностью по сравнению с известным способом. Поскольку образовавшееся ядро перегретой жидкости не контактирует с поверхностью стенок измерительной камеры, устраняется погрещность, вносимая действием гетерогенных центров кипения, составляющая в известном способе до 50% от исJ11335234

тинной величины за счет сравнимого вкладаоданм из важных технологических параметров

частот гетерогенного и гомогенного зароды-при проектировании энергетических и технолошеобразования. гических устаиовок с-нестационарными теплоПреддагаемый способ обесаечявяп получе- течения жидкости через сопла и расчетах авание более точных данных о частоте гомоген-рийных ситуаций при быстрой разгерметизаяого зародышеоС юзования, которая являетсяции сосудов высокого давления.

выми нагрузками, при расчете процессов ис

СПОСОБ ИЗЛШРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ГОМОГЕННОГО ЗАРОДЬПИЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕГРЕТОЙ ЖИДКОСТИ, включающий нагрев жидкости в сосуде под давлением с последующим сбросом давления ниже давления насыщенных паров и регистрацию промежутка времени от момента сброса давления до начала вскипания жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем устранения кипения на стенках сосуда, нагревают часть исследуемой жидкости и вводят ее в ненагретую часть, находящуюся под давлением, превыщающим давление насыщенных паров нагретой жидкости, после чего сбрасывают давление ненагретой жидкости.